Mode dial có ít tùy chọn hơn so với thông thường, nên khoảng cách giữa các tùy chọn khá lớn, ở giữa vòng xoay chọn chế độ chụp này là nút khóa. Nút nguồn nằm ngay bên dưới Model dial. Giống như trên model 60D, Canon 6D cũng có một dãy các nút nằm phía trên màn hình phụ để chỉnh nhanh các thiết lập thông số chụp. Thông tin về Wi-Fi và GPS cũng như chế độ HDR cũng hiển thị trên màn hình này.

Không có màn hình xoay lật, cụm điều khiển của Canon 6D có nhiều điểm chung với model T4i hơn so với các máy ảnh khác. Canon đã loại bỏ 5 nút bên trái màn hình LCD, xóa nút Picture Styles và RAW/JPEG (từ EOS 7D), và bố trí các nút còn lại như ảnh trên.

Canon cũng bỏ đi cần gạt 8 chiều và thay bằng một đĩa điều hướng 8 chiều. Nút Q sẽ cho phép người dùng truy cập tới menu nhanh để điều chỉnh các thiết lập. Nút Live View/Movie Record cho phép chuyển đổi nhanh giữa hai chế độ xem sống Live View và quay phim.

Cảm biến

Canon đã phát triển một cảm biến CMOS full-frame hoàn toàn mới cho EOS 6D. Với kích thước 35,8 x 23,9 mm, nó nhỏ hơn một chút so với các cảm biến được tìm thấy trong 5D Mark II và Mark III. Độ phân giải hiệu dụng là 20.2 megapixel. Mặc dù có độ phân giải thua mức 24.3 megapixel của Nikon D600, nhưng kích thước điểm ảnh của Canon 6D lớn hơn: Canon 6D có kích thước điểm ảnh 6,55 micron, so với 5,9 micron của D600.

Bộ vi xử lý

Ảnh xuất ra từ bộ cảm biến mới được xử lý bởi một bộ xử lý hình ảnh DIGIC 5+, tương tự như bộ xử lý của dòng máy đắt hơn EOS-5D Mark III. Canon nói rằng EOS 6D sử dụng hệ chuyển đổi analog-sang-kỹ thuật số 14-bit.

Hiệu suất

Canon 6D thua dòng Nikon D600 ở khả năng chụp ảnh liên tục. Trong khi D600 đạt tốc độ 5.5 fps thì 6D chỉ đạt 4.5 fps.

Độ nhạy sáng

Mặc dù không sử dụng bộ cảm biến giống EOS 5D Mark III, Canon 6D cung cấp cùng một dải ISO từ ISO 100 đến 25.600, có thể mở rộng từ 50 đến 102.400. Ngược lại, Nikon D600 có một dải ISO tiêu chuẩn là ISO 100 – 6400, mở rộng từ ISO 50 - 25.600.

Tự động lấy nét

Điểm khác biệt rõ ràng nhất giữa Canon 6D và các model full-frame đắt tiền hơn chính là hệ thống tự động lấy nét. Trong khi 5D Mark III có hệ thống tự động lấy nét 61-điểm với 41 điểm cross-type, Canon 6D chỉ có 11 điểm trong một mảng hình thoi, với điểm trung tâm là điểm cross-type duy nhất. (Về mặt này, 6D giống với 5D Mark II hơn, với một hệ thống lấy nét 15-điểm và 1 điểm cross-type, nhưng 6 điểm trong số này chỉ là điểm hỗ trợ lấy nét).

Kính ngắm

Kính ngắm quang của Canon 6D có vùng phủ 97%, xếp sau mức 98% của EOS 5D Mark II. 5D Mark III và Nikon D600 đều có vùng phủ 100%.

Màn hình hiển thị

Có hai màn hình trên Canon 6D, cũng thường thấy trên các máy ảnh có cùng tầm giá. Màn hình nhỏ nằm phía mặt trên của máy là một màn hình LCD đơn sắc, hiển thị trạng thái của máy, thực hiện các cài đặt trên máy, giúp bạn tiết kiệm pin và thời gian hơn so với màn hình ở mặt sau.

Trong khi đó, màn hình mặt sau là một màn hình LCD 3.0-inch Clear View với độ phân giải 1.040.000 dot. Màn hình này có độ tương phản kém hơn màn hình Clear View II trên EOS 5D Mark III. Nó có góc nhìn rộng 170 độ, là màn hình cố định, không có cảm ứng.

So với Nikon D600, số điểm ảnh của màn hình trên Canon 6D cao hơn một chút. Khi mở ở chế độ xem sống Live View, màn hình có vùng phủ 100%.

Flash

Không có đèn flash tích hợp trong Canon 6D (trong khi Nikon D600 có flash), vì vậy có thể bạn phải mất thêm chi phí sắm đèn flash rời.

Chế độ phơi sáng

Các tùy chọn chế độ phơi sáng của Canon 6D gần như giống hệt với đối thủ cạnh tranh Nikon. Bên cạnh các chế độ P, Av, Tv, M thông thường, còn có chế độ Scene Auto +. Ngoài ra còn có hai chế độ tùy chỉnh Custom, Bulb và Creative Auto nhằm hỗ trợ thêm cho những tay máy nghiệp dư.

Đo sáng

Chế độ phơi sáng:

Các tùy chọn chế độ phơi sáng của Canon 6D gần như giống hệt với đối thủ cạnh tranh Nikon. Bên cạnh các chế độ P, Av, Tv, M thông thường, còn có chế độ Scene Auto +.  Ngoài ra còn có hai chế độ tùy chỉnh Custom, Bulb và Creative Auto nhằm hỗ trợ thêm cho những tay máy nghiệp dư.Đo sáng:

Máy ảnh Canon 6D thực hiện đo sáng với 63-zone, cảm biến đo sáng iFCL dual-layer (2 lớp). Cảm biến này được sử dụng lần đầu trên Canon 7D và cũng được dùng trên Canon 5D Mark III.

Trong hai lớp đo sáng, lớp trên nhạy cảm với màu đỏ và màu xanh lá cây, trong khi lớp phía dưới phát hiện màu xanh dương và màu xanh lá cây. Hệ thống đo sáng này cho phép phát hiện tốt hơn chủ thể, thông tin được phản hồi trở lại hệ thống tự động lấy nét để hỗ trợ theo dõi chủ thể. Nikon, ngược lại, hệ thống đo sáng RGB chi tiết hơn với 2.016 pixel, được gọi là 3D color matrix metering II.

Màn trập

Một điểm khác biệt nữa giữa Canon 6D và 5D Mark III là cơ chế màn trập. Trong khi 5D Mark III được đánh giá là có thể hoạt động tốt trong khoảng 150.000 chu kỳ, giống như D600 của Nikon, màn trập 6D của Canon chỉ dùng nhiều nhất 100.000 chu kỳ, ngắn hơn nhiều. Điều đó không có nghĩa là nó chắc chắn không thể chụp quá 100.000 bức ảnh, nhưng nói chung là tuổi thọ của nó không được bền như màn trập trong máy ảnh khác.

Chế độ Creative

Có một vài tùy chọn chụp sáng tạo trên Canon 6D khá giống nhưng không phải được bê nguyên xi từ 5D Mark III.

Đầu tiên là chế độ chụp High Dynamic Range, cho phép chụp 3 ảnh riêng biệt với các mức phơi sáng khác nhau, sau đó kết hợp chúng lại thành một ảnh duy nhất có dải tần nhạy sáng cao hơn. Các chế độ HDR tương tự như EOS 5D Mark III, nhưng không cho phép lưu các ảnh nguồn. Thay vào đó, việc kết hợp các ảnh được thực hiện chỉ trong máy ảnh, và nếu bạn không hài lòng với kết quả, bạn sẽ cần phải chụp lại. (Với 5D Mark III, nếu bạn đổi ý hoặc chưa hài lòng, bạn có thể chỉnh HDR bằng tay trên máy tính của bạn, bạn có tùy chọn để lưu hình ảnh nguồn). Số hiệu ứng HDR trên Canon 6D cũng ít hơn trên các anh chị em đắt tiền hơn của nó.

Một tùy chọn sáng tạo thú vị khác, đó là chế độ phơi sáng Multiple Exposure, chồng nhiều bức ảnh lên nhau. Đó là một kỹ thuật hữu ích để tạo ra một bức ảnh phơi sáng lâu hơn, giảm nhiễu hoặc đạt một số hiệu ứng. Bạn có thể xếp chồng 9 hình ảnh, và bạn có thể sử dụng một ảnh RAW để làm ảnh đầu tiên cho chuỗi ảnh xếp chồng nhau này. Có 4 phương pháp ghép chồng ảnh khác nhau: Additive, Average, Bright, Dark để cho các sắc thái ảnh khác nhau. Thậm chí bạn có thể xem trước kết quả trên màn hình LCD, và có thể chọn undo (hủy) thao tác gần nhất nếu bạn không muốn một hiệu ứng nào đó. 5D Mark III có nhiều chế độ sáng tác kiểu này hơn, nhưng dù sao đây cũng là điều tuyệt vời cho người dùng Canon 6D.

Hệ thống chống bụi

Canon 6D được tích hợp hệ thống làm sạch EOS Integrated Cleaning System, sử dụng một thành phần áp điện để rũ các hạt bụi ra khỏi bộ lọc thông thấp ở phía trước của bộ cảm biến.

Quay phim

Canon đã đưa vào EOS 6D khá nhiều tính năng quay video nổi bật đã có trên các model 5D, bao gồm quay video Full HD (1080p, 1.920 x 1.080 pixel) ở 30, 25, hoặc 24 fps; 720p (1.280 x 720 pixel) ở 60 hoặc 50 fps, VGA (640 x 480 pixel) ở 30 hoặc 25 fps. Độ dài mỗi clip được giới hạn là 29 phút, 59 giây và tự động chia đoạn sau mỗi 4GB dung lượng phim được lưu. Video định dạng ALL-I intraframe đòi hỏi phải dùng thẻ nhớ chuẩn UHS-I, còn định dạng IPB interframe-compressed thì  có thể lưu trên thẻ SD thông thường.

Người dùng có thể tùy chỉnh độ phơi sáng và âm thanh theo ý muốn. Máy có cả micro tích hợp và jack cắm micro ngoài, nhưng sẽ không có jack cắm tai nghe để theo dõi âm thanh trong lúc quay như trên 5D Mark III.

Kết nối mạng không dây

Một trong những tính năng mà Canon 6D vượt lên so với các "anh em" đắt tiền hơn, đó là nó được tích hợp kết nối Wi-Fi. Tuy nhiên, khả năng bắt sóng Wi-Fi IEEE 802.11 b / g / n của 6D không mạnh, chỉ trong phạm vi 30m. Trong khi đó, nếu chọn mua thêm thiết bị WFT-E7A Wireless File Transmitter để dùng với 5D Mark III thì bạn có thể kết nối trong phạm vi 150m. Nếu bạn chụp ảnh với mục đích chuyển hình ảnh lên internet thông qua một điện thoại thông minh trong túi của bạn, thì Wi-Fi tích hợp của Canon 6D sẽ tiện lợi hơn.

Canon 6D không chỉ kết nối với điện thoại thông minh mà còn có thể kết nối với một số máy ảnh PowerShot-series, máy tính bảng cũng như điện thoại thông minh Android hay iOS. Bạn cũng có thể chia sẻ hình ảnh trên các trang web mạng xã hội. Ảnh sẽ được chuyển tới địa chỉ bạn muốn thông qua dịch vụ đám mây IGAGE GATEWAY của Canon, có yêu cầu đăng ký.

Còn nữa, bạn có thể điều khiển từ xa chiếc Canon 6D của bạn từ các thiết bị gắn kèm, bằng cách sử dụng ứng dụng miễn phí Canon EOS Remote. (Bạn sẽ cần phải có một thiết bị chạy iOS 5 hay Android 2.3 + / 4.0 + cho việc này.)

Định vị GPS

Canon 6D cũng là máy ảnh DSLR đầu tiên của Canon tích hợp GPS, cho phép máy ảnh xác định vị trí của nó, sau đó ghi lại thông số vĩ độ, kinh độ, độ cao, và đóng dấu thời gian UTC trong dữ liệu EXIF của mỗi hình ảnh. 5D Mark III đòi hỏi một thiết bị riêng biệt để đạt được điều này. Bạn có thể xem các địa điểm chụp ảnh của bạn trên bản đồ bằng cách sử dụng phần mềm Map Utility kèm theo.

Các lựa chọn kết nối khác trên Canon 6D bao gồm: một cổng kết hợp USB 2.0 và đầu ra video tiêu chuẩn, đầu ra video độ nét cao HDMI, một jack cắm micro ngoài chuẩn 3.5 mm, và cổng điều khiển từ xa.

Thời lượng pin

Canon 6D sử dụng cùng một chuẩn pin lithium-ion LP-E6 như trên các model EOS 60D, 7D, 5D Mark II, 5D Mark III, nên bạn có thể dùng chung bộ pin giữa các dòng máy này. Bộ pin này có thời lượng sử dụng theo tiêu chuẩn thử nghiệm CIPA là khoảng 1.090 ảnh chụp tại 23°C và 980 bức ảnh ở 0°C. Tuổi thọ pin khi sử dụng GPS và WiFi chưa được nêu rõ.

Canon 6D sử dụng cùng một chuẩn pin lithium-ion LP-E6

Đúng như các tin đồn trước đó, chỉ ít ngày sau khi D600 của Nikon trình làng, Canon đã mang đến một sản phẩm đối thủ xứng tầm là EOS 6D. Cả hai model này đều hướng đến một phân khúc mới, một cuộc chiến mới hứa hẹn đầy hấp dẫn, đưa máy cảm biến full-frame có giá bán gần hơn với "túi tiền" của nhiều người sử dụng. Không giống như D800 và 5D Mark III có giá bán chênh lệch, cả hai sản phẩm mới ra mắt này có cùng giá bán 2.099 USD nên thông số kỹ thuật cũng như chất lượng sản phẩm sẽ là yếu tố quan trọng nhất để quyết định thắng thua giữa Canon và Nikon. 

Cụ thể, Canon 6D trang bị cảm biến full-frame kích thước 36 x 24 mm độ phân giải 20,2 Megapixel (thấp hơn so với 24,3 Megapixel bên phía Nikon D600), chip xử lý hình ảnh mới Digic 5+ (giống như trên EOS 1D X), dải ISO hỗ trợ từ 100 đến 25.600, nhưng mở rộng các mức là 50, 51.200 và 102.4000 tốt hơn so với D600. Máy có hệ thống lấy nét tự động 11 điểm với 1 điểm cross-type nhưng được Canon cho biết có cảm biến lấy nét trong điều kiện ánh sáng yếu tốt nhất mà hãng từng sản xuất. Ngoài ra, Canon 6D cũng có tốc độ chụp liên tiếp 4,5 khung hình mỗi giây (cao hơn 5D Mark II là 3,9 khung hình/giây nhưng thấp hơn Mark III), bù trừ sáng 5 bước và 6 mức cân bằng trắng thiết lập sẵn. 

Chiếc DSLR mới của Canon cũng có thể quay video chuẩn Full HD tốc độ 30, 25 và 24 khung hình mỗi giây, chuẩn HD ở tốc độ 60 khung hình mỗi giây và độ phân giải 640 x 480 ở tốc độ 25 và 30 khung hình mỗi giây. Máy có một loa và microphone cho âm thanh mono tích hợp đi kèm. Video có chuẩn nén H.264. Tốc độ màn trập của Canon 6D tối đa là 1/8000 giây (cao hơn so với 1/4000 giây của D600) và tối thiểu là 30 giây. Canon cũng tích hợp cả chế độ màn trập yên lặng cho các tình huống chụp đặc biệt.